DE10339322A1

DE10339322A1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE10339322A1
Application number: DE2003139322
Authority: DE
Original assignee: Horst Witte Entwicklungs und Vertriebs KG
Current assignee: Horst Witte Geraetebau Barskamp KG
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-24

Abstract

Offenbart wird eine Spannvorrichtung mit einer Doppelhakenwippe (1.4) zum Fixieren von Gegenständen, insbesondere Kfz-Karosserieteilen (1.1), wobei die ein- oder zweiteilige Doppelhakenwippe (1.4) in ihrem Drehpunkt (1.6) in einem Aufnahme- oder Zentrierdorn (1.2) einklappbar ist. DOLLAR A Mußten die Spannkräfte bekannter Haken durch eine starre Mechanik bisher aufwendig einjustiert werden, insbesondere dann, wenn die Hakenberührungspunkte nicht auf gleicher Höhe lagen, so umgeht eine Hakenwippe (1.4) insbesondere in Verbindung mit einem die Zugkraft erzeugenden Zylinder dieses Problem und verbessert die Aufspannsicherheit erheblich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Fixieren von Gegenständen, insbesondere Kfz-Karosserieteilen.
In der Automobilindustrie werden ständig Blechteile und Baugruppen auf Vorrichtungen fixiert. Damit die anschließende Füge-, Meß- oder Montageaufgabe exakt durchgeführt werden kann, wird das Teil auf hochgenauen Zentrierdornen lagemäßig positioniert und gespannt. Hierzu klappen innen liegende Haken aus den Zentrierdornen heraus und ziehen „das Teil" gegen eine Anlagefläche.
Im allgemeinen Vorrichtungsbau werden ständig Gegenstände in eine definierte Lage gebracht und dort meist auch festgespannt. Dieses geschieht an Bearbeitungs- sowie an Meßmaschinen, bei Fügevorgängen sowie in der Montage.
Am Beispiel von Kfz-Rohbauteilen wird das weite Anwendungsfeld näher erläutert.

Ein vorbekannter Hakenspanner ist in 2 dargestellt und als Stand der Technik gekennzeichnet:
Stand der Technik sind meist zylindrisch geformte, exakt positionierte Einführdorne 2.4, auf die durch eine Aussparung das betreffende Karosserieteil 1.1 gesteckt wird. In einem anschließenden Arbeitsgang werden nun in den Dornen innenliegende Haken 2.1 nach außen ausgeklappt und zum Spannen des Bleches auf die den Dorn 2.4 umgebende Anlagefläche 2.5 heruntergezogen. Die hochgenaue Hebelmechanik dieser Haken 2.1 macht nur einen begrenzten, immer gleichen Weg 2.2. Kleinste Blechdickenschwankungen führen zu abweichenden Spannkräften oder müssen aufwendig nachjustiert werden. Bauteilschräglagen können hierbei nur mit Hakenlängenänderungen ausgeglichen werden.

Dieses liegt darin begründet, daß die bisherigen Doppelhaken aus zwei Einzelhaken 2.1 (in 2 ist jeweils nur ein Haken 2.1 dargestellt, der zweite ist spiegelbildlich zu dem ersten aufgebaut) auf einer gemeinsamen Achse 2.3 zusammengeführt sind. Zieht die Mechanik diese Achse herunter, so werden die Zugkräfte bei waagerechter Auflage auf den kürzeren Haken geleitet. Der zweite Haken kann gegebenenfalls berührungslos in der Luft stehen.

Ist die Aussparung in dem Karosserieteil z. B. ein Loch, so müssen die Haken 2.1 beim Aufstecken vollständig in den Zentrierdorn 2.4 einklappen. Ausgeklappt kann der Spanndurchmesser eines Doppelhakens bisher somit maximal dem Dreifachen des Zentrierdorndurchmessers 2.6 entsprechen.

Die bisherigen Hakenspanner werden durch abgewinkelte Langlöcher 2.7 mit Hilfe eines durchgesteckten, feststehenden Führungsbolzens 2.8 in ihrer Bewegung geführt. Diese Fertigung ist bei Doppelspannern aufwendig, da beide Haken exakt aufeinander abgestimmt sein müssen.

Durch die starre Mechanik müssen die Spannkräfte dieser Haken bisher aufwendig einjustiert werden, insbesondere dann, wenn die Hakenberührungspunkte nicht auf gleicher Höhe liegen.

Eine Hakenwippe in Verbindung mit einem die Zugkraft erzeugenden Zylinder umgeht dieses Problem und verbessert die Aufspannsicherheit erheblich.

War der Spanndurchmesser bisher auf maximal den dreifachen Zentrierdorndurchmesser beschränkt, so läßt dieser sich nun problemlos erweitern. Auch definiert unterschiedliche Spannkräfte zwischen beiden Auflagepunkten sind möglich.

In den Figuren, auf die in der nachfolgenden Beschreibung Bezug genommen wird, zeigen:

1 schematisch eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit Doppelhakenwippe im Schnitt,

2 schematisch einen Doppelhakenspanner nach dem Stand der Technik und

3 schematisch eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit Doppelhakenwippe mit zweigeteiltem Wippenbalken.

Statt der bisherigen, oben anhand der 2 geschilderten Einzelhaken wird nun eine Doppelhakenwippe 1.4 eingesetzt. Ist der Wippenbalken 1.10 exakt in der Mitte gelagert, verteilen sich die in diesem Punkt eingeleiteten Zugkräfte zwangsweise gleichmäßig auf beide Arme. Dies ist auch der Fall, wenn die Auflagepunkte der Wippe in einem Winkel zum Zentrierdorn stehen. Wird eine unterschiedliche Spannkraft gewünscht, so kann dieses durch unterschiedliche Armlängen realisiert werden.
Durch die erfindungsgemäß über die Spannebene/Auflagefläche 1.3 verlagerte Drehachse 1.6 der Hakenwippe 1.4 können beliebig lange Wippenbalken 1.10 mit entsprechenden Spanndurchmessern zum Einsatz kommen. Anders als bei den oben geschilderten, vorbekannten Spannhaken, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur die Wippenbalkenhöhe, nicht der Spanndurchmesser durch den Zentrierdorn begrenzt.
Im Gegensatz zu den bisherigen Hakenspannern, die wie geschildert durch abgewinkelte Langlöcher 2.7 mit Hilfe eines durchgesteckten, feststehenden Führungsbolzens 2.8 in ihrer Bewegung geführt werden, und daher in der Fertigung aufwendig sind, da beide Haken exakt aufeinander abgestimmt sein müssen, bedarf die Hakenwippe nur einer Störkante 1.7 im Außenmantel des Zentrierdornes 1.2. Die Auf- und Abbewegung übernimmt eine gabelförmig geschlitzte Zugstange 1.5. In der Gabel liegt der Drehpunkt 1.6 der Wippe.
Wird der federbelastete Wippenbalken 1.4 einseitig gegen diese Störkante 1.7 gedrückt, so schwenkt er zwangsläufig aus der waagerechten Ruhelage in die Senkrechte und spannt dabei die Feder 1.8. Drückt die Zugstange 1.5 den Drehpunkt 1.6 der Wippe 1.4 über die Höhe der Störkante 1.7, so ist diese auch sicher innerhalb des Zentrierdornes 1.2 verriegelt.
Ein wie in 3 gezeigter, zweigeteilter Wippenbalken 3.2 benötigt beidseitige Störkanten 3.3, damit er im Drehpunkt 3.4 einknickt und innerhalb des Zentrierdornes 3.1 hochgeschoben werden kann.
Zweiteilige Wippenbalken 3.2 ermöglichen einen kürzeren Zentrierdorn 3.1. Sie bestehen aus zwei unterschiedlich langen Armen. Der längere Arm besitzt eine Anschlagkante 3.5, gegen die der sich der kürzere Arm abstützt. Hierdurch wird ein maximaler Spreizwinkel von 180° erreicht.
Die Betätigung der Zugstange 1.5 ist durch beliebige mechanische Mechanismen möglich, insbesondere durch pneumatische oder hydraulische Zylinder.
Erfindungsgemäß kann die Kolbenstange des Zylinders gleichzeitig die Zugstange 1.5 der Doppelwippe 1.4 sein. Ein derartig ausgeführter Hakenspanner bedarf keiner Justierung. Die Spannkraft ist über den Hubweg der Zylinder gleich. Die Spannkraftverteilung wurde bereits beschrieben.

1.1: Karosserieblech
1.2: Zentrierdorn
1.3: Anlagefläche
1.4: Doppelhakenwippe
1.5: Kolbenstange
1.6: Drehpunkt
1.7: Störkante
1.8: Feder
1.9: Anlage
1.10: Wippenbalken
2.1: Haken
2.2: Weg
2.3: Achse
2.4: Einführdorn
2.5: Anlagefläche
2.6: Dorndurchmesser
2.7: Langloch
2.8: feststehende Welle, Führungsbolzen
2.9: Anlage
3.1: Zentrierdorn
3.2: Wippenbalken
3.3: Störkante
3.4: Drehpunkt
3.5: Anschlagkante

Claims

Spannvorrichtung mit einer Doppelhakenwippe (1.4, 3.2) zum Fixieren von Gegenständen, insbesondere Kfz-Karosserieteilen (1.1), wobei die ein- oder zweiteilige Doppelhakenwippe (1.4, 3.2) in ihrem Drehpunkt (1.6, 3.4) in einem Aufnahme- oder Zentrierdorn (1.2, 3.1) einklappbar ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelhaken (1.4, 3.2) sich dem Neigungswinkel oder der Kontur des zu spannenden Bauteils anpaßt.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Doppelhakenwippe (1.4, 3.2) (der Spanndurchmesser der Vorrichtung) mehr als das Dreifache des Aufnahmedorndurchmessers beträgt.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenzugstange (1.5) zugleich die Kolbenstange eines Zylinders ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei zurückgedrückter Zugstange (1.5) die Haken (1.4, 3.2) zwangsweise in ihre Ausgangslage innerhalb des Aufnahmedornes (1.2, 3.1) selbstsichernd einschwenken.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte der Zugstange (1.5) sich auf beide Doppelhakenarme (1.4, 3.2) gleichmäßig verteilen (Gleichgewicht der Drehmomente).
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausladung der Doppelhakenwippe (1.4, 3.2) asymmetrisch ausgeführt ist, wodurch ungleiche Anpresskräfte erzielt werden.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt der Doppelhakenwippe (1.4, 3.2) oberhalb der Spannebene/Anlagefläche (1.3) liegt.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelhaken (1.4, 3.2) einsatzbedingt einseitig auf einem Fixpunkt abstützbar ist und dabei hebelarmmäßig die Anpreßkraft des zweiten Hakens erhöht.